de evolutie van PGS

PGS is de praktijk van het nemen van een biopsie uit het polaire lichaam van een rijpe eicel of uit cellen uit zich ontwikkelende embryo ‘ s en het genetisch analyseren van de samenstelling van deze cellen. De resultaten van deze genetische analyse leiden de embryoloog in het kiezen van embryo ‘ s voor baarmoederoverdracht. Omdat PGS alleen kan worden uitgevoerd met cellen verkregen bij embryo biopsie, deze technologie is alleen mogelijk in combinatie met een in vitro fertilisatie (IVF) cyclus. PGS is de praktijk van het evalueren van embryo ‘ s voor chromosomale aneuploïdie, de aanwezigheid van te veel of te weinig chromosomen, in chromosomaal normale ouders. In tegenstelling, preimplantation genetics diagnosis (PGD) is de praktijk van het evalueren van embryo ‘ s voor specifieke genetische afwijkingen, zoals sikkelcelziekte of cystische fibrose, waarbij de dragerstatus is gedocumenteerd in elk van de ouders.

bepaalde patiëntenpopulaties, waaronder paren met gevorderde leeftijd van de moeder, recidiverende miskraam, herhaaldelijk falen van implantatie en ernstige mannelijke factor, worden verondersteld een predispositie te hebben voor het produceren van aneuploïde embryo ‘ s.3.6,7 velen hebben gesuggereerd dat deze patiëntenpopulaties kunnen profiteren van PGS.3,7 de indicaties voor het gebruik van PGS in veel centra breiden zich echter voortdurend uit.3 zoals gerapporteerd door de European Society of Human Reproduction and Embryology (ESHRE), werd in de afgelopen 10 jaar 61% van alle pre-implantatie genetische testcycli uitgevoerd voor PGS.8 Dit artikel zal zich uitsluitend richten op de klinische toepassingen geassocieerd met PGS in plaats van PGD.

PGS, in tegenstelling tot PGD, is en blijft een controversiële technologie. Recente studies geven aan dat meer dan 60% -90% van alle eerste trimester miskramen het resultaat van chromosomale aneuploïdie kan zijn.3 omdat zoveel vroege miskramen te wijten zijn aan aneuploïdie, lijkt PGS een redelijke interventie om de efficiëntie te verbeteren waarmee euploïde (chromosomaal normale) embryo ‘ s worden geselecteerd voor baarmoederoverdracht in IVF cycli. Klassieke studies hebben gemeld dat miskramen die worden veroorzaakt door aneuploidy zijn onevenredig geconcentreerd op geselecteerde chromosomen.9,10 deze gegevens zijn gebaseerd op karyotypeanalyse van mislukte zwangerschappen die zich ver genoeg ontwikkelden om weefsel beschikbaar te hebben voor genetische analyse.9,10 bijgevolg, concentreerde de klinieken die PGS in de vroege dagen van de technologie uitvoeren zich op het ontdekken van aneuploidy op slechts geselecteerde chromosomen gebruikend fluorescentie in situ hybridisatie (FISH), die typisch tussen 5-14 chromosoomparen eerder dan alle 23 chromosoomparen evalueert.Traditioneel werd PGS-biopsie uitsluitend uitgevoerd na ongeveer 3 dagen embryonale ontwikkeling na bevruchting.11,12 eerste gegevens met behulp van PGS in de context van splitsingsfase biopsie met vissen toonde veelbelovende resultaten en genereerde veel opwinding voor deze nieuwe technologie.3,13-15 helaas hebben de resultaten van deze aanpak niet geleid tot verbeteringen in de klinische zwangerschapspercentages en dit gebrek aan werkzaamheid werd op grote schaal verwezen naar een mijlpaal document door Mastenbroek in de New England Journal of Medicine.16 vervolgens, soortgelijke papers werpen verdere twijfel over de voordelen van PGS en positie verklaringen van grote medische verenigingen formeel ontmoedigd het gebruik ervan.17-19

nader onderzoek heeft echter een aantal biologische beperkingen opgehelderd die de eerdere tekortkomingen van klinisch toegepaste PGS zouden kunnen verklaren. De praktijk van polaire lichaam biopsie om de genetische samenstelling van een bevruchte eicel te bepalen is een algemeen gebruikte modaliteit voor het uitvoeren van pre-implantatie genetische testen.3,8,20 een kritische component van de ontwikkeling van de eicel is meiotische verdeling waarin een haploïde reeks ongebruikt maternaal DNA wordt gemarginaliseerd in wat een polair lichaam wordt genoemd.3,8 de genetische evaluatie van dit polaire lichaam was aanvankelijk vrij populair, aangezien dit proces een diagnose verkregen zonder het zich ontwikkelende embryo te verstoren en voorafgaand aan bevruchting kon worden uitgevoerd.3 Deze benadering is echter niet in staat om paternaal afgeleide genetische fouten, of eventuele fouten geïntroduceerd na of tijdens de bevruchting te detecteren. Vanwege deze beperkingen, polaire lichaam biopsie wordt nu voornamelijk uitgevoerd in landen waar strikte wetgeving beperkt de praktijk van embryo biopsie.3,21

PG ’s die biopsie-cellen van zich ontwikkelende embryo’ s gebruiken, bieden echter ook uitdagingen. De Studies hebben herhaaldelijk gedocumenteerd dat embryo ‘ s op dag 3 van ontwikkeling hoge niveaus van mosaicisme hebben.22,23 Mozaïcisme is een aandoening waarbij één enkel zich ontwikkelend embryo uit meer dan één verschillende genetische cellijn wordt samengesteld. Met andere woorden, mozaïekembryo ‘ s kunnen euploïde (normale) en aneuploïde (abnormale) cellijnen hebben binnen één enkel embryo. Studies die dit fenomeen evalueren hebben geconcludeerd dat de meerderheid van alle embryo ‘ s Mozaïek kan zijn op dag 3 van ontwikkeling.22-24 bijgevolg kan een biopsie uitgevoerd op dag 3 van de ontwikkeling een resultaat dat niet representatief is voor het hele embryo produceren.3 Mosaicisme is aangetoond dat ook op dag 5 van embryo ontwikkeling.25 recente gegevens wijzen er echter op dat het mozaïcisme op dag 5 van de ontwikkeling sterk verminderd kan zijn.3,26

een andere beperking van traditioneel uitgevoerde PGS was het gebruik van FISH voor de bepaling van chromosomale afwijkingen. FISH evalueert meestal tussen 5-14 in plaats van alle 23 chromosoomparen.27 recente studies hebben aangetoond dat embryonale aneuploïdie in klinisch significante hoeveelheden voorkomt in alle 23 chromosoomparen.28 daarom is de vis niet in staat om veel van de chromosomale abnormaliteiten te diagnosticeren die algemeen in het ontwikkelen van embryo ‘ s worden gevonden.

realisatie van deze twee belangrijkste beperkingen heeft ertoe geleid dat vele genetische laboratoria PG ‘ s aanbieden met behulp van technologieën die de chromosomale status van alle 23 chromosoomparen evalueren met behulp van een embryonale biopsie uitgevoerd in het blastocyststadium, meestal bereikt op dag 5 of 6 van de ontwikkeling. De klinische zwangerschapspercentages met behulp van deze benadering zijn gemeld om duidelijk superieur te zijn aan de traditionele benadering van het uitvoeren van PGS.29,30 bijvoorbeeld, een recente studie evaluatie van meer dan 4.500 embryo ‘ s met 23 chromosoom paar Bepalingen gevonden klinische zwangerschapspercentages bij vrouwen die lijden aan recurrent pregnancy loss (RPL) aanzienlijk worden verbeterd ten opzichte van soortgelijke studies met behulp van FISH PGS.29 Bovendien werden de zwangerschapspercentages verder verbeterd wanneer 23 chromosoomevaluatie PGS werd uitgevoerd op blastocyste Stadium embryo ’s (dag 5/6 van ontwikkeling) in vergelijking met wanneer de biopsie werd uitgevoerd op embryo’ s op dag 3 van ontwikkeling. 29,31,32 vergelijkbare resultaten zijn consistent gemeld door veel klinieken in de Verenigde Staten en over de hele wereld.Dit heeft geleid tot een hernieuwde interesse in PGS, hoewel het nog moet worden bepaald of PGS een effectieve technologie is, en welke patiëntenpopulaties het best worden bediend door PGS.

evaluatie van alle 23 chromosomen in de context van PGS heeft inherente complexiteiten die mogelijk de integriteit van de gegevens in gevaar kunnen brengen indien niet correct uitgevoerd. Er zijn veelvoudige benaderingen die worden gebruikt om 23 chromosoompaarevaluatie uit te voeren. De twee modaliteiten die vandaag het meest meestal worden gebruikt gebruiken microarray technologie, of door enig nucleotidepolymorfisme (SNP) of vergelijkende genomic kruising (CGH) technologie te gebruiken.3 beide van deze technologieën baseren zich op het verkrijgen van embryonaal DNA, het fragmenteren en dan dit DNA versterken, en het evalueren van dit versterkte product gebruikend microarrays. Dit versterkingsproces is een Potentiële Bron van fout, aangezien het falen om het volledige embryonale product van DNA te vergroten een vals resultaat zou kunnen veroorzaken. Bovendien, omdat het product van DNA dat aanvankelijk wordt versterkt van slechts 1 aan verscheidene cellen wordt genomen, kan om het even welke externe besmetting van DNA een vals resultaat veroorzaken.

SNP-arrays evalueren direct de ploïdiestatus met behulp van een dichte array van ongeveer 300.000 genetische markers.3 De Reeksen van CGH, daarentegen, evalueren veel minder genetische tellers en vergelijken dit resultaat met een bekende normale steekproef van DNA.3 Elk van deze microarray platforms heeft voor-en nadelen. Een zogenaamd voordeel van SNP arrays is hun vermogen om relatief kleine genetische duplicaties of verwijderingen te detecteren, hoewel de waarde van deze informatie op dit moment over het algemeen onduidelijk is. Een voordeel van CGH arrays is dat ze kunnen worden uitgevoerd in 12-16 uur in tegenstelling tot enkele dagen voor de meeste SNP arrays.